ஒற்றை ஃபோட்டான்InGaAs ஒளி உணரி
LiDAR-இன் விரைவான வளர்ச்சியுடன்,ஒளி கண்டறிதல்தானியங்கி வாகன கண்காணிப்பு படமாக்கல் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பம் மற்றும் தொலைவு கண்டறியும் தொழில்நுட்பத்திற்கும் அதிக தேவைகள் உள்ளன, பாரம்பரிய குறைந்த ஒளி கண்டறிதல் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படும் கண்டறியும் கருவியின் உணர்திறன் மற்றும் நேரத் தெளிவுத்திறன் உண்மையான தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யாது. ஒற்றை ஃபோட்டான் என்பது ஒளியின் மிகச்சிறிய ஆற்றல் அலகு ஆகும், மேலும் ஒற்றை ஃபோட்டானைக் கண்டறியும் திறன் கொண்ட கண்டறியும் கருவியே குறைந்த ஒளி கண்டறிதலின் இறுதி கருவியாகும். InGaAs உடன் ஒப்பிடும்போதுAPD ஒளி உணரிInGaAs APD ஒளி உணரியை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒற்றை-ஃபோட்டான் உணரிகள் அதிக துரிதப் பதிலளிப்பு வேகம், உணர்திறன் மற்றும் செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, IN-GAAS APD ஒளி உணரி ஒற்றை ஃபோட்டான் உணரிகள் குறித்த தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சிகள் உள்நாட்டிலும் வெளிநாட்டிலும் மேற்கொள்ளப்பட்டு வருகின்றன.
இத்தாலியின் மிலன் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஒரு ஒற்றை ஃபோட்டானின் நிலையற்ற நடத்தையை உருவகப்படுத்துவதற்காக, முதன்முதலில் ஒரு இரு பரிமாண மாதிரியை உருவாக்கினர்.பனிச்சரிவு ஒளி உணரி1997-ல், ஒற்றை ஃபோட்டான் பனிச்சரிவு ஒளி உணரியின் நிலைமாறும் பண்புகளின் எண்முறை உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளை வழங்கினர். பின்னர் 2006-ல், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு தள வடிவவியலைத் தயாரிக்க MOCVD-ஐப் பயன்படுத்தினர்.InGaAs APD ஒளி உணரிஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிவானானது, பிரதிபலிப்பு அடுக்கைக் குறைத்து மற்றும் பல்லின இடைமுகத்தில் மின்புலத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலம் ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிதல் செயல்திறனை 10% ஆக உயர்த்தியது. 2014-ல், துத்தநாகப் பரவல் நிலைமைகளை மேலும் மேம்படுத்தி மற்றும் செங்குத்து அமைப்பை உகந்ததாக்குவதன் மூலம், ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிவானானது 30% வரை அதிக கண்டறிதல் செயல்திறனைக் கொண்டிருந்தது, மேலும் சுமார் 87 ps நேர நடுக்கத்தை அடைந்தது. 2016-ல், சான்சரோ எம் மற்றும் குழுவினர், InGaAs APD ஒளிக்கண்டறிவி ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிவானை ஒரு ஒற்றைக்கல் ஒருங்கிணைந்த மின்தடையுடன் ஒருங்கிணைத்து, அந்தக் கண்டறிவானை அடிப்படையாகக் கொண்டு ஒரு கச்சிதமான ஒற்றை ஃபோட்டான் எண்ணும் தொகுதியை வடிவமைத்தனர். மேலும், பனிச்சரிவு மின்னூட்டத்தை கணிசமாகக் குறைத்து, அதன்மூலம் பிந்தைய துடிப்பு மற்றும் ஒளியியல் குறுக்கீட்டைக் குறைத்து, நேர நடுக்கத்தை 70 ps ஆகக் குறைக்கும் ஒரு கலப்பின தணிப்பு முறையை முன்மொழிந்தனர். அதே நேரத்தில், மற்ற ஆய்வுக் குழுக்களும் InGaAs APD குறித்த ஆய்வுகளை மேற்கொண்டுள்ளன.ஒளி உணரிஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிவான். உதாரணமாக, பிரின்ஸ்டன் லைட்வேவ், தள அமைப்புடன் கூடிய InGaAs/InPAPD ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிவானை வடிவமைத்து, அதை வணிகப் பயன்பாட்டிற்குக் கொண்டு வந்துள்ளது. ஷாங்காய் தொழில்நுட்ப இயற்பியல் நிறுவனம், துத்தநாகப் படிவுகளை அகற்றுதல் மற்றும் மின்தேக்கி சமநிலை வாயில் துடிப்பு முறை ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி, 1.5 MHz துடிப்பு அதிர்வெண்ணில் 3.6 × 10⁻⁴/ns துடிப்பு என்ற இருள் எண்ணிக்கையுடன் APD ஒளிக்கண்டறிவானின் ஒற்றை-ஃபோட்டான் செயல்திறனைச் சோதித்தது. ஜோசப் பி மற்றும் குழுவினர், பரந்த பட்டை இடைவெளியுடன் கூடிய மேசா அமைப்பு InGaAs APD ஒளிக்கண்டறிவான் ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிவானை வடிவமைத்து, கண்டறியும் திறனைப் பாதிக்காமல் குறைந்த இருள் எண்ணிக்கையைப் பெறுவதற்காக, உறிஞ்சும் அடுக்கு பொருளாக InGaAsP-ஐப் பயன்படுத்தினர்.
InGaAs APD ஃபோட்டோடெடெக்டர் ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறியும் கருவியின் இயக்க முறை தடையற்ற இயக்க முறையாகும். அதாவது, ஒரு பனிச்சரிவு ஏற்பட்ட பிறகு, APD ஃபோட்டோடெடெக்டர் அதன் புறச் சுற்றை அணைத்து, ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு அணைத்த பிறகு மீட்கப்பட வேண்டும். அணைப்புத் தாமத நேரத்தின் தாக்கத்தைக் குறைப்பதற்காக, இது தோராயமாக இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: ஒன்று, R Thew போன்ற கருவிகளால் பயன்படுத்தப்படும் செயல்திறன் மிக்க அணைப்புச் சுற்று போன்ற, செயலற்ற அல்லது செயல்திறன் மிக்க அணைப்புச் சுற்றைப் பயன்படுத்தி அணைப்பை அடைவது. படம் (a), (b) என்பது மின்னணு கட்டுப்பாடு மற்றும் செயல்திறன் மிக்க அணைப்புச் சுற்று மற்றும் APD ஃபோட்டோடெடெக்டருடன் அதன் இணைப்பு ஆகியவற்றின் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட வரைபடமாகும். இது வாயில் அல்லது தடையற்ற இயக்க முறையில் செயல்பட உருவாக்கப்பட்டுள்ளது, இது முன்னர் உணரப்படாத பிந்தைய-துடிப்பு சிக்கலை கணிசமாகக் குறைக்கிறது. மேலும், 1550 nm-ல் கண்டறியும் திறன் 10% ஆகவும், பிந்தைய-துடிப்பு நிகழ்தகவு 1%-க்கும் குறைவாகவும் குறைக்கப்படுகிறது. இரண்டாவது, சார்பு மின்னழுத்தத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் வேகமான அணைப்பு மற்றும் மீட்பை உணர்வதாகும். பனிச்சரிவுத் துடிப்பின் பின்னூட்டக் கட்டுப்பாட்டை இது சார்ந்திருக்காததால், தணிப்பின் தாமத நேரம் கணிசமாகக் குறைக்கப்பட்டு, கண்டறியும் கருவியின் கண்டறியும் திறன் மேம்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, எல்.சி. கமாண்டர் மற்றும் அவரது குழுவினர் வாயில் பயன்முறையைப் பயன்படுத்துகின்றனர். InGaAs/InPAPD-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு வாயில் ஒற்றை-ஒளித்துகள் கண்டறியும் கருவி தயாரிக்கப்பட்டது. 1550 நானோமீட்டரில் ஒற்றை-ஒளித்துகள் கண்டறியும் திறன் 55%-க்கும் அதிகமாக இருந்தது, மேலும் 7% துடிப்புக்குப் பிந்தைய நிகழ்தகவு அடையப்பட்டது. இதன் அடிப்படையில், சீன அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பப் பல்கலைக்கழகம், ஒரு தடையற்ற பயன்முறை InGaAs APD ஒளிக்கண்டறியும் ஒற்றை-ஒளித்துகள் கண்டறியும் கருவியுடன் ஒரே நேரத்தில் இணைக்கப்பட்ட பல்பயன்முறை இழையைப் பயன்படுத்தி ஒரு லிடார் அமைப்பை நிறுவியது. சோதனை உபகரணங்கள் படம் (c) மற்றும் (d)-இல் காட்டப்பட்டுள்ளன, மேலும் 12 கி.மீ உயரமுள்ள பல அடுக்கு மேகங்களைக் கண்டறிவது 1 வினாடி நேரத் தெளிவுத்திறன் மற்றும் 15 மீ இடத் தெளிவுத்திறனுடன் செயல்படுத்தப்படுகிறது.
பதிவிட்ட நேரம்: மே-07-2024